Claims (2)
Дл достижени этой цели в устройство дополнительно введены делитель частоты и последовательно соединенные второй дискретный датчик перемещени , св занный с ведущим звеном механизма, первый и второй ключ, фазосдвигающий блок и логическое устройство с подключенным на его второй вход генератором импульсов, причем выход первого дискретного датчика перемещени св зан с отпирающим входом первого ключа, выход которого через делитель частоты подключен к запирающему входу первого и отпирающему входу второго ключей и к третьему входу логического устройства , выходы которого соединены с управЛ ющими входами первого фазосдвигаюшего блока, выход второго ключа подключен к его 37 запирающему входу, период второго фазосдвигающего блока определ етс соотношением t, kn-i.t,,a частота генератора - соотношением fj , где t, - период второго фазосдвигагощего блока; k - коэффициент делител частоты, установленный на делителе; п - отношение шага второго датчика к шагу первого; передаточное отношение контролируемого механизма; посто нна составп юш а периода первого фазосдвигаюшего блока; частота следовани импульсов генератора; f, - частота импульсов, заполн ющих промежуток между входными сигна , лами фазометра. Перечисленные элементы образуют второй. Дополнительный измерительный канал. В допол нительном канале, работающем по тому же принципу, как и основной, происходит . измерение колебаний скорости ведущего звена. Резул тат в -числоимпульсном виде npCTjTiaeT в фазосдвигающий блок основного канала, где корректирует сдвиг фазы в зависимости от колебаний скорости ведущего звена. В каждом цикле измерений все процессы в дополнительном канале начинаютс не раньше , чем в основном канале, а заканчиваютс раньше. На фиг. 1 показана структурна схема пред лагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Последовательно соедине1шьге дискретный датчик Д,, фазосдвигающий блок, например, блок задержки сигналов БЗ,, фазометр Ф и регистратор Р образуют основной измерительный канал. Вход датчика Д, Соединен с ведомым звеном механизма, а выход - с блоком задержки БЗ, и фазометром Ф. Дискретный датчик Дз, первый ключ К, и второй ключ Kj, второй фазосдвигающий блок - блок задержки БЗ.;, логическое устройство Л с генератором Г, делитель частоты ДЧ образуют вто рой дополнительный канал. Логическое устрой ство Л и генератор Г представл ют собой ука занный фазометр второго канала. Рассмотрим работу устройства при отключенном дополнительном канале, то есть в режиме измерител колебаний скорости ведомог звена. Датчик через равные интервалы перемещени ()тловые или линейные) контролируемого звена вырабатывает электрические импу сы. Эти импульсы поступают на фазометр дву м пзпг ми: непосредственно и через блок задержки . В фазометре измер етс врем между прихопсМ очередной пары импульсов: импульа , поступающего непосредственно с датчика, предшествовавшего ему, прошедшего блок адержки. Измеренный временной промежуток ропорционален приращению перемещени за инервал задержки, то есть колебанию скорости. Действительно, в случае равномерного двиени и точного подбора времени задержки ассогласование по фазе между з азанными имульсами отсутствует. При колебани х скороси приходу на фазометр первого сигнала, например , прошедшего через блок задержки, будет соответствовать перемещение ведомого звена на величину у Уо - Ду, где Уо - шаг датчика; Ау - приращение перемещени за интервал задержки. В момент прихода, указанного импульса начинаетс измерение времени (At), которое закашшваетс с поступлением второго импульса . Так как с точностью до величины второго пор дка малости Ау у At, где - средн скорость контролируемого звена, то фактически измер етс приращение перемещени за интервал задержки или колебание скорости. Рассмотрим совместную работу обоих каналов . Пусть передаточное отношение контролируемого механизма i 1. В этом случае шаг датчика Д, должен быть в несколько раз меньше шага датчика Д,. На фиг. 2, например, шаг второго датчика (диаграмма Д,) в 10 раз меньше, шага первого датчика (диаграмма Д,); С по влением импульса на выходе первого датчика начинаетс измерение в основном канале: блок Б31 отсчитывает установленное на нем врем t, Одновременно открываетс ключ Kj. Первый же импульс с датчика Д., проходит ключи К,, KJ и поступает на блок БЗ,, где начинаетс отсчет установленного ранее времени tj. Этот интервал должен составл ть часть, например, 80% от времени задержки, установлешюго на блоке БЗ,. Сигнал с выхода БЗ, поступает в логическое устройство Л. Сюда же подаетс один из импульсов с датчика Д,, в ишем примере, восьмой. Дл выделени требуемого импульса установлен делитель частоты ДЧ. В логическом устройстве промежуток между приходом очередной пары сигналов заполн етс импульсами генератора Г. Частота генератора подбираетс такой, что на выходе логического устройства получаетс такое же число импульсов, какое имело бы место при равенстве времени измерени в обоих каналах. Указанные импульсы поступают на блок задержки БЗ,, Тде корректируют ранее установленное врем задержки. В зависимости от оче , редности прихода сигналов на БЗ, импульсы с логического устройства либо уменьшают, ли бо увеличивают установленное раннее в БЗ число, определ ющее врем задержки. На фиг. 2 (диаграмма Л) показан интервал времени (At), полученный на выходе логического устройства. Длительность интервала определ етс числом импульсов, заполн ющи промежуток между приходом сигнала с блока задержки БЗ, и делител частоты ДЧ. На диаграмме БЗ, показаны первоначально установленное врем задержки (t,) и скорректированное: t t, + At. Дл предотвращени сбо работы БЗ, выход ключа К, соединен с его запирающим входом. В результате после запуска блока последующие импульсы с датчика уже не пройду через ключ и не нарушат работу .блока задерж ки. Восстановление дополнительного канала в исходное состо ние осуществл етс импульсом с выхода делител частоты .открывающего клю К, и запирающего К,. Дл выполнени измерений необходимо установить однозначные соотнощени между пара метрами вход щих в устройство злементов. Одни из таких параметров вл етс врем задержки сигнала в блоках основного и вспомогательного каналовГ Врем задержки, устанавливаемое во втором канале (tj), представл ет собой часть от аналогичной величины первого канала (t,) и определ етс отнощением щагов датчиков II коэффициентом, набранным в делителе частоты, то есть t, k«n-t, (1) где k - коэффициент делени частоты; п - отношение шага второго датчика к щагу первого. С учетом передаточного отноше1ш контролируемого механизма () эта формула примет вид: t, k-n-i-t,. Действительно, в этом случае частота импул сов со второго датчика при той же скорости на выходе механизма увеличитс в i раз. Дл сохранени прежнего отношени t, к t, необходимо будет увеличить в раз коэффициент К. Что касаетс второй пары параметров, определ ющих работу устройства - частот генераторов фазометров, то соотношение между ними при должно быть обратно пропорциональным соотношению интервалов задержки; где fj и f, частоты генератора второго канала и фазометра соответственно . 6 Если i Ф 1, то колебани скорости нс.чущего звена передаютс на выход с амплитудой, умены11е 1ной в Г раз. Дл чета этой особенности число корректирующих импульсов с логического устройства должно быть уменьигсно в раз, что достигаетс уменьшением в раз частоты генератора Г. Формулой (2) можно пользоватьс при любом передаточном отношении механизма. Формула изобретени Устройство дл измерени колебаний скорос±и механизмов, содержащее последовательно соединенные дискретный датчик перемещени , св занный с ведомым зве1юм механизма, фазосдвигающий блок, фазометр и рсгнстрато), причем выход датчика св зан с вторым входом фазометра, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений, D устройство дополнительно введены делитель Macrcv ты и последовательно соединенные второй дискретный перемещени , св затгый с ведущим звеном механизма, первый и второй ключ, второй фазосдвигающий блок и логическое устройство/с подключенным на его второй вход генератором импульсов, причем выход первого дискретного датчика перемещени св зан с отпирающим входом первого ключа, выход которого через делитель частоты подключен к запирающему входу первого и отпирающему входу второго ключей и к третьему входу логического устройства, выходь которого соединены с управл ющими входами первого фазосдвигающего блока, выход второго ключа подключен к его запирающему входу, при этом период второго фазосдвигающего блока выбран из соотношени t. .t,, а частота генератора - нз соотношени fo где tj - период второго фазосдвигающего k - коэффищ1ент делени частоты, установленный на делителе; п - отношение ujara второго датчика к шагу первого; i - передаточное отношение механизма; t, - посто нна составл юща периода первого фазосдвигающего блока; f, - частота следовани импульсов с генератора; f, - частота импульсов, заполн ющих промежуток между входными сигналами фазометра. Истошики информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобрнташш № 1070839, л. G 1 N , опублик. 1963. To achieve this goal, the device additionally introduces a frequency divider and a second discrete displacement transducer connected in series, connected to the master link of the mechanism, a first and second key, a phase shifter and a logic device with a pulse generator connected to its second input, and the output of the first discrete displacement sensor connected to the unlocking input of the first key, the output of which is connected via a frequency divider to the locking input of the first and unlocking input of the second key and to the third input of the log For a device whose outputs are connected to the control inputs of the first phase-shifting unit, the output of the second key is connected to its 37 locking input, the period of the second phase-shifting unit is determined by the ratio t, kn-it ,, and the generator frequency is the ratio fj, where t, is the period second phase shifting unit; k is the frequency divider coefficient set on the divider; n is the ratio of the pitch of the second sensor to the pitch of the first; gear ratio controlled mechanism; the constant composition of the period of the first phase-shifting block; pulse frequency generator; f, is the frequency of the pulses that fill the gap between the input signals and the lases of the phase meter. The listed elements form the second. Additional measuring channel. In the additional channel, which operates on the same principle as the main one, occurs. measurement of fluctuations in the speed of the leading link. The result is in the npCTjTiaeT numerical pulse form in the phase-shifting unit of the main channel, where it corrects the phase shift depending on the oscillations of the velocity of the driving link. In each measurement cycle, all processes in the additional channel begin no earlier than in the main channel, but end earlier. FIG. 1 shows the block diagram of the proposed device; in fig. 2 - timing charts of the device. In series, a discrete sensor D ,, a phase-shifting unit, for example, a block of signals of a BS, phase meter F and a recorder P form the main measuring channel. The sensor input is D, Connected to the slave unit of the mechanism, and the output is connected to the delay block BZ, and phase meter F. Discrete sensor Dz, the first key K, and the second key Kj, the second phase-shifting unit - the delay block BZ.;, Logical device L with generator G, the DF frequency divider form the second additional channel. Logical device A and generator G are the specified phase meter of the second channel. Consider the operation of the device when the additional channel is turned off, that is, in the mode of measuring the velocity fluctuations of the slave link. The sensor generates electrical impulses at regular intervals of movement () body or linear) of the monitored unit. These pulses are fed to the phase meter by two mms: directly and through a delay unit. The phase meter measures the time between the second pulse pair: the pulse coming directly from the sensor that preceded it, which passed the support unit. The measured time interval is proportional to the increment of the movement over the delay interval, i.e., the speed fluctuation. Indeed, in the case of uniform motion and accurate selection of the delay time, there is no phase matching between the decoupled pulses. When the speed of the first signal to the phase meter, for example, passing through the delay unit, varies, the movement of the slave link will correspond to the value of Uo - Dy, where Uo is the sensor step; Ay is the increment of movement for the delay interval. At the moment of arrival, the indicated pulse begins the measurement of time (At), which closes with the arrival of the second pulse. Since up to a value of the second order of smallness Au y At, where is the average speed of the monitored link, the displacement increment is actually measured during the delay interval or the speed oscillation. Consider the joint work of both channels. Let the gear ratio of the monitored mechanism i 1. In this case, the sensor step D should be several times smaller than the sensor step D ,. FIG. 2, for example, the step of the second sensor (diagram D,) is 10 times smaller than the step of the first sensor (diagram D,); With the appearance of a pulse at the output of the first sensor, the measurement in the main channel starts: block B31 counts down the time t set on it, the key Kj is simultaneously opened. The first impulse from the sensor D., passes the keys K ,, KJ and enters the block BZ, where the countdown of the previously established time tj begins. This interval should be a part, for example, 80% of the delay time set on the KB block. The signal from the output of the BZ, enters the logical device L. One of the pulses from the sensor D, in the example, the eighth, is fed here. To allocate the required pulse, the DF frequency divider is set. In the logic device, the interval between the arrival of the next pair of signals is filled with the generator G pulses. The generator frequency is chosen such that the output of the logic device produces the same number of pulses as if the measurement time were equal in both channels. These pulses are sent to the delay block BZ ,, Tde correct the previously set delay time. Depending on the frequency of the arrival of signals on the BR, the pulses from the logic device either reduce or increase the number established earlier in the BR, which determines the delay time. FIG. 2 (diagram L) shows the time interval (At) obtained at the output of the logic device. The duration of the interval is determined by the number of pulses that fill the gap between the arrival of the signal from the delayed delay unit and the QF frequency divider. On the diagram of the BR, the initially set delay time (t,) and corrected are shown: t t, + At. To prevent the operation of the BS, the output of the key K is connected to its locking entrance. As a result, after starting the unit, the subsequent impulses from the sensor will not pass through the key and will not disrupt the operation of the delay unit. The restoration of the additional channel to the initial state is effected by a pulse from the output of the frequency divider, opening the key K, and locking the K ,. To perform measurements, it is necessary to establish unambiguous ratios between the parameters of elements included in the device. One of these parameters is the signal delay time in the blocks of the main and auxiliary channels. The delay time set in the second channel (tj) is a fraction of the same value of the first channel (t,) and is determined by the ratio of the sensor leads II frequency divider, i.e., t, k? nt, (1) where k is the frequency division factor; n is the ratio of the pitch of the second sensor to the pitch of the first. Taking into account the gear ratio of the controlled mechanism (), this formula takes the form: t, k-n-i-t ,. Indeed, in this case, the frequency of impulses from the second sensor at the same speed at the output of the mechanism will increase i times. In order to maintain the same ratio t, to t, it will be necessary to increase the coefficient K. by times. As for the second pair of parameters defining the operation of the device — the frequencies of the phase meter generators, the ratio between them should be inversely proportional to the ratio of the delay intervals; where fj and f are the frequencies of the second channel generator and the phase meter, respectively. 6 If i Φ 1, then the speed fluctuations of the dead link are transmitted to the output with an amplitude that is reduced by a factor of Γ times. For this feature, the number of corrective pulses from the logic device must be reduced by a factor of 1, which is achieved by decreasing the frequency of the generator G. The formula (2) can be used for any gear ratio of the mechanism. Apparatus of the Invention A device for measuring oscillations of speeds ± and mechanisms comprising a discrete displacement transducer connected in series, associated with a slave of a mechanism, a phase-shifting unit, a phase meter and a rsgstrato, the output of the sensor connected to a second input of the phase meter, characterized in that increase the accuracy of measurements; D device additionally introduced a Macrcv divider and the second discrete displacements connected in series, connected with the leading link of the mechanism, the first and second keys, the second phase shifting Second unit and logical device / s connected to its second input by a pulse generator, the output of the first discrete displacement transducer associated with the unlocking input of the first key, the output of which is connected through the frequency divider to the locking input of the first and unlocking input of the second key and to the third input of the logic device whose output is connected to the control inputs of the first phase-shifting unit, the output of the second key is connected to its locking input, and the period of the second phase-shifting unit is selected from o tseny. .t ,, and the generator frequency is not the ratio fo where tj is the period of the second phase-shifting k is the frequency division coefficient set on the divider; n is the ratio of ujara of the second sensor to the pitch of the first; i - gear ratio mechanism; t, is the constant component of the period of the first phase-shifting unit; f, is the pulse frequency from the generator; f, is the frequency of the pulses that fill the gap between the input signals of the phase meter. The sources of information taken into account in the examination 1. UK patent number 1070839, l. G 1 N, pub. 1963.
2.Орнатский П. П. Автрматтсскче изерени и приборы. К., Вища школа. 973, с. (прототип).2.Ornatsky P.P. Avtrmattschchee facilities and devices. K., Vishcha school. 973, p. (prototype).